苏州市职业大学网络需求分析1讲解学习.docx
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苏州市职业大学网络需求分析1讲解学习
苏州市职业大学网络需求分析
葛清清:
封面第一部分和第二部分
蒋镇丹:
第三部分和第四部分
陈雪敏:
第五部分
董娟:
第六部分和生成目录
二零一一年二月
校园网系统方案
1.校园网络概述与现状
苏州市职业大学成立于1981年5月,是在原苏州工业专科学校筹备处基础上,经江苏省人民政府批准,教育部备案,由苏州市人民政府主办的全日制高等专科院校。
学校现有四个校区,占地面积1262.34亩,校舍建筑面积43.25万平方米,教学科研仪器设备9479.43万元。
图书馆建筑面积3.03万平方米,藏书资料93万册。
学校建立了广阔而有效的科研平台,现有11个校级研究所。
江苏省现代企业信息化应用支撑软件工程技术研究开发中心落户我校。
校园网建设的目标简而言之是将校园内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来,形成校园园区内部的Intranet系统,对外通过路由设备接入广域网。
建设校园网对每个学校来说都不是一件容易的事情,都要经过周密的论证、谨慎的决策和紧张的施工。
当一堆设备变成网络的时候,大部分学校的满腔热情也慢慢地冷却凝固。
校园网建成了,各种问题也不断涌现:
设计目标根本无法实现,没有合适的应用软件,许多设想根本无法实施,后续的维护费用不堪承受等等。
2.校园网络需求分析
2.1用户需求分析
设计一个网络,首先要为用户分析目前面临的主要问题,确定用户对网络的真正需求,并在结合未来可能的发展要求的基础上选择、设计合适的网络结构和网络技术,提供用户满意的高质服务。
网络在日常教学办公环境中起着至关重要的作用,校园网的运作模式会带来大量动态的www应用数据传输,会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求(目前为100/1000Mbps,今后可会更高)。
这就要求网络有足够的主干带宽和扩展能力。
同时,一些新的应用类型,如网络教学、视频直播/广播等,也对网络提出了支持多点广播和宽带高速接入的要求。
除上述考虑外,还要注意到由于逻辑上业务网和管理网必须分开,所以建成后校园网应能提供多个网段的划分和隔离,并能做到灵活改变配置,以适应教学办公环境的调整和变化。
中心机房到汇聚层节点采用4兆光纤(多模)连接,汇聚层到接入层采用百兆的五类线(或者超五类)连接。
通常考虑,建议数据信息点的接入用交换10/100Mbps自适应以太网端口接入,以便能较经济的提供较高的带宽。
整个方案设计的目的是建设一个集数据传输和备份、多媒体应用、语音传输、OA应用和Internet访问等于一体的高可靠、高性能的宽带多媒体校园网。
2.2校区网络的设计目标:
校区网络建设的目标应该是:
建成后的网络能充分利用Internet、国家信息网、教育网、全国高校互联网上的各种信息,实现资源共享,能够为在此校区学习的学生提供丰富的多媒体教学手段,实现高质高效的教学目标。
由此,我们认为,校园网网络是一个典型的面向未来的网络化、信息化、自动化的集娱乐、教学、办公于一体的,具备多媒体综合业务发展需求的园区网络。
系统总体设计将本着总体规划、分布实施的原则,充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性,同时具有良好的开放性、可扩展性。
本着为学校校区着想,合理使用建设资金,使系统经济可行。
学校网络应当实现如下功能:
●访问互联网络
●访问学校虚拟网络
●校园网站建立
●远程教育
●VOD点播
●网络安全管理
●电子邮件和电子公告
●计算机辅助教学
●教师备课功能
●对外交流
●校园管理平台
●信息资源库
2.3系统设计指导思想
建设校园网络,本着少花钱办大事的原则,充分利用有限的投资,在保证网络先进性的前提下,选用性能价格比最好的设备,我们认为校园网建设应该遵循以下原则:
●先进性
以先进、成熟的网络通信技术进行组网,支持数据、语音、视像等多媒体应用,用基于交换的技术替代传统的基于路由的技术。
●标准化和开放性
网络协议采用符合ISO及其他标准,如:
IEEE、ITUT、ANSI等制定的协议,采用遵从国际和国家标准的网络设备。
●可靠性和可用性
选用高可靠的产品和技术,充分考虑系统在程序运行时的应变能力和容错能力,确保整个系统的安全与可靠。
●设备的兼容性
选用符合国际发展潮流的国际标准的软件技术,以便系统有可靠性强、可扩展和可升级等特点,保证今后可迅速采用计算机网络发展出现的新技术,同时为现存不同的网络设备、小型机、工作站、服务器、和微机等设备提供入网和互连手段。
●实用性和经济性
从实用性和经济性出发,着眼于近期目标和长期的发展,选用先进的设备,进行最佳性能组合,利用有限的投资构造一个性能最佳的网络系统。
●安全性和保密性
在接入Internet的情况下,必须保证网上信息和各种应用系统的安全。
●扩展性和升级能力
网络设计应具有良好的扩展性和升级能力,选用具有良好升级能力和扩展性的设备。
在以后对该网络进行升级和扩展时,必须能保护现有投资。
应支持多种网络协议、多种高层协议和多媒体应用。
●网络的灵活性
系统的灵活性主要表现在软件配置与负载平衡等方面,配合交换机产品与路由器产品支持的最先进的虚拟网络技术,整个网络系统可以通过软件快速简便地将用户或用户组从一个网络转移到另一个网络,可以跨越办公室、办公楼,而无需任何硬件的改变,以适应机构的变化。
同时也可以通过平衡网络的流量,以提高网络的性能。
3.设计该方案的基本原则
3.1.网络开放性
网络系统应符合IEEE802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3z等以太网标准和IEEE802.1p、IEEE802.1q、IEEE802.1d、IEEE802.1ad等网络管理标准,使得网络可以兼容不同种类、层次和品牌的设备,以满足校园网中多种应用的需求。
网络通信协议和接口应符合国际标准,网络软硬件设备应支持广泛流行的协议标准TCP/IP、HTTP、SNMP、RMON等,从而保证与其它系统或异构网络互连,具有良好的开放性和兼容性。
3.2.采用先进和成熟的QOS技术
计算机技术发展日新月异,应用千变万化,在网络设计时应考虑到各种应用和技术的需要,采用相对先进并且在实践中证明是成熟的技术。
TP-LINK校园网主干采用先进且成熟的千兆以太网和链路聚合等技术,提供高带宽,是校园网师生充分享受高速连接的网络。
另外,在保证高带宽的情况下对多媒体的支持也是必不可少的。
提供优质的QOS,对802.1p支持,保证了多媒体信息能够优先传输;同时对组播的支持又能将不同的班、组等单位划分为不同的组,对于每组的视频请求只传送一路组播信息,从而避免了对组内每一成员单独传送信息,有效降低了网络带宽及服务器的资源开销。
3.3.充分考虑性价比,提供实用的网络
功能最多的校园网并非就是最好的校园网,一切应用和围绕着应用的设计都是根据客户的实际需求而定的。
由于通常的学校资金有限,而同时校园网的性能要求又较高,因此校园网的性价比是衡量方案是否成功的重要因素之一。
目前许多网络产品功能设计十分齐全,价格高昂,但实际用到的功能却只是其中一小部分,这对用户来说实际上是很大的浪费,而且相应的操作维护也更为复杂。
TP-LINK以能用、实用、够用为建网的基本原则,选择性价比极高的产品构建网络,不但可以做到为用户省钱,同时也使设备的易操作性和易维护性得到了很大的增强。
3.4.易升级和可扩展能力
校园网设计时应考虑到今后学校的发展,因此应确保网络设备及网络结构都具有很好的升级扩展能力,升级时应尽可能利用原有设备,以保护以往投资,尽量减少不必要的浪费。
3.5.充分考虑网络的安全性
目前许多校园网对网络安全重视不够。
实际上网络安全对于校园网是至关重要的。
校园网用户有不同的角色,如老师、学生、行政人员以及校外访问者,他们分别从内部和外部访问校园网,而不同的角色对校园网资源的访问权限很显然不能一概而定的。
如果受到某些蓄意的破坏和攻击,造成的损失是巨大的,因此安装防火墙和制定合理的VLAN是建网的重要策略,能够从内外两方面提高网络的安全性。
4.网络系统关键技术比较与选择
4.1.校园网拓扑结构的选择
常用的网络拓扑结构有总线型、环型和星型结构,为了便于网络管理和网络扩展,本方案采用单星型拓扑结构,以归根楼为主要结点,其它的重要大楼做为外围主干结点。
校园网络系统基本可分为校园网络中心,教学子网,办公子网,图书馆子网,宿舍子网及后勤子网等.校园网络中心设计主要包括主干网络的设计,校园网与Internet的互连,远程访问服务等。
外部信息资源建设应包括以下几个功能:
Internet功能,远程访问功能,电子邮件功能,以多媒体方式介绍校园的功能,讨论和交流功能,信息发布功能。
各项功能均可通过相应的网络信息平台实现。
以下是一些典型的拓扑结构:
1.校园网的视频点播系统
2.几个典型的校园网络拓扑结构
(1):
(2):
(3)
4.2.校园网组网技术的选择
目前常用的校园网主干网组网技术有100Mbps的快速以太网,100Mbps的FDDI,ATM网络和千兆以太网。
本校园网主要采用快速以太交换网作为主干网的组网技术,快速以太交换网是性能较高的组网方式。
它具有以下优点:
技术成熟稳定;对传统的局域网及其应用有很好的支持;有效保护用户投资。
在校园网的网络中心放置一台核心交换机。
校园网内部服务器通过TG-3269千兆网卡实现和中心交换机的千兆连接,消除了网络中最有可能出现的瓶颈,满足在校园网内高速访问服务器的需求。
TL-SL3226P千兆网管型交换机,作为网络分布层交换机,其高速及多功能的特点,对整个网络的连通起到至关重要的作用。
其VLAN划分的功能可以对校园网内的相应用户进行必要的隔离,TL-SL3226P还拥有对某个端口的带宽进行控制的功能,并支持对某些用户实现灵活的计费方式。
而在访问层交换机方面选择的是TP-LINK智能型交换机TL-SF2xxxP或普通型交换机TL-SF1xxx,用来连接分布在各地的工作站接入校园网络。
在校园网网络建设中,根据实际应用和长远设计,校园网络中心使用高性能的核心模块化交换机,为整个校园网提供高性能的交换功能,在资金许可的情况下,可以增加一台中心交换机做双机,互为容错备份,两台核心交换机之间相连实现两台一级主干交换互为热备份,整个主干交换系统不存在单点故障,是一种高级别主干交换完全冗余的容错方案,保证网络的高可靠性;网络可靠性是通过冗余的网络互连结构和故障迅速恢复技术实现的,保证核心层的任一台交换机出现故障,都不中断网络的运行,保证高校网络系统可靠运行。
在学校网络中心,通过下行千兆使用光纤接口连分布层交换机TL-SL3226P,当一幢大楼的信息点较多时,可向下级联TL-SF2226P+和TL-SF1024交换机,增加网络节点,可以弹性扩展。
同时也可以直接下行100M口接入用户,100M的带宽可充分满足用户高速上网、视频点播等多种宽带业务。
总之,从用户100M接入、1000M上连直至中心路由器交换机,各层设备全部支持线速交换,给用户提供了真正的高带宽网络,对未来高带宽的宽带业务提供了强大的支撑能力。
其中分布层交换机TP-LINKTL-SL3226P千兆型网管以太网交换机,背板带宽8.8G,满足总带宽的要求,保证了高性能的转发,具有强大的网管功能,可通过设置VLAN(PORTVLAN和802.1QTAGVLAN)的方式提高网络传输性及网络安全性,也可通过对MAC地址静态绑定和802.1x的支持进一步提高网络安全性;支持PORTTRUNK可以与中心交换机通过端口聚合增加网络主干的带宽;支持工作组管理协议IGMPSnooping,可以胜任VOD等多媒体应用业务;可在组播(如视频点播)时有效降低网络流量,还提供多方面的管理功能:
SNMP管理、基于Web的管理、TELNET以及通过控制台RS232接口实现的带外管理,整合每层的接入信息点满足实际需求,实现弹性网络,满足不同节点的需求。
5.总体方案概述
5.1通讯子系统分析
校园办公系统
在学校的日常工作过程中,有越来越多的工作方式和流程是可以通过网络来简化并提高效率的。
例如:
1.校内公文和各种通知的流转(即办公自动化)。
传统的打印、张贴等方式已经显得复杂和没有效率,利用网络可以快捷和便利的完成这类工作,使公文和通知可以在任何时候、任何地点被看到,摆脱时间和地点的限制。
2.教务信息管理(即信息服务、信息共享等)。
包括对各种和教务相关的信息,如课程安排,任课教师安排等。
利用网络来对这些信息进行管理,比传统的方式更为方便和快捷。
此外,通过办公子网能提供面向学校的各级领导及各职能部门的多种服务(例如办公管理、思教管理、教务管理、总务管理、财务报表管理等),促进学校现代化管理的实现。
鉴于学校办公计算机所实现的功能主要是对网络数据的查询、修改、添加、删除等操作,因此网络数据应该传输得比较快,才能提高办公的效率。
另外,办公计算机应该能够达到支持视频传送的要求,这就要求网络有足够的带宽,采用交换式10/100M端口。
电子图书馆系统
利用网络技术实现校园图书馆的管理是校园网建设的重要内容。
在学校的图书馆管理中充分利用网络技术将带来以下几个方面的彻底改观:
1.图书查询和管理
利用网络技术后,图书的查询工作将变得很便捷。
教师和学生可以按照多种关键信息来对图书进行索引查询,既节约时间,又能更准确的找到需要的书目。
由于各种借阅信息可以及时在计算机上显示出来,极大的方便了图书馆的管理工作。
2.通过IC卡可以对学校阅览室进行有效的管理
图书馆是一个相对独立的系统,其内部可以专门配备一套主机连接光盘库服务器以及若干查询终端。
用于教师及学生对图书及目录通过相应的索引软件进行查找。
光盘库服务器采用专用SCSI光驱,实现各种光盘图书、杂志、文献的存储与访问。
为了提高访问检索速度,在光盘库服务器内部还配有大容量、高可靠性RAID硬盘作为光盘库的映像。
工作组服务器提供馆藏图书的电子检索及动态信息管理功能。
Windows95/98下的用户终端通过WWW方式对服务器进行多媒体访问。
图书馆信息管理软件可采用成熟系统应用软件,或根据用户的具体要求在项目实施过程中定制。
校园网管理系统
校园网的正常运作离不开一套强有力的信息系统软件,它可以为学校校园网的全面应用提供保障基础。
校园网管理系统一般来说都具有以下功能。
系统登录:
系统用户登录本系统必须进行身份校验,不同身份的网络用户对本系统具有不同权限的信息操作权,对系统的信息流程,学校可根据自身实际的业务流程自行设置。
成绩管理:
包括与每次考试相关的成绩信息录入、修改、浏览、查询等功能,具有成绩管理功能操作权限的用户可输入、输出与成绩相关的信息,如可打印输出学籍卡片、单科成绩、学期成绩,也可以按指定条件(如学号、名次)进行排序后打印输出。
不同权限的网络用户只能对系统分配功能权限进行操作,若网络用户是学生,按照系统默认的权限设置只能浏览成绩信息,而不能对信息作出修改。
学籍管理:
包括新生信息管理、新生分班、学生信息管理等。
班级管理:
主要对学校班级信息进行管理,为跨学年提供进行自动升级操作,系统也可对部分学生作留级处理。
多媒体网络教室
多媒体网络教室组合了电脑教室和语音教室的多种功能,使计算机教学及多种课程的计算机辅助教学变得更加直观方便、效果更好、效率更高。
大体上,多媒体网络教室具有以下三大功能模块。
1.教学功能
学生可以在自己的屏幕上看到教师的屏幕内容,教师的所有操作都将同步显示在学生的屏幕上,完成常规教学的演示功能;给指定的学生发送邮件,使之在每台学生机上运行,学生可以自定进度进行学习,真正实现以学生为中心的教学;当某个学生的操作比较典型时,利用这个功能可以把这个学生的屏幕传给其他学生,同时教师进行操作,对这个学生的操作进行讲评;当某个学生做得非常好时,可以让这个学生示范给其他学生看;如果学生有什么问题,可以用热键进行举手,在教师的主控平台上会有所显示,教师可根据情况对该学生进行单独讲解或示范;教师和学生可以进行文本及声音交流;可以对学生的屏幕轮流进行查看和监视,以便掌握班级学生的整体情况,完成常规教学的巡视功能。
查看的方式、时间等都可以灵活调整,可以自动查看(按照自己定义的时间间隔进行查看)和手动查看(无时间间隔限制,通过教师用鼠标和键盘进行控制以查看下一名学生);将学生的屏幕传至教师机上,教师可以在自己的机器上进行操作给他看,完成常规教学的个别化教学;具备语音教室的功能,学生可以听读、跟读、录音,方便进行语言学习;全数字专业版具备视频点播功能。
2.管理功能
对学校的教师、学生等信息进行管理,从而真正实现针对人而不是针对机器的个别化教学;对学校内的年级、班级信息进行管理;对学校已有的辅助教学课件和自制的课件进行管理、归类,方便教师的使用;对学校的教学情况进行统筹安排,方便管理;对学校各年级所设课程进行管理;可以根据教室的计算机安排的实际情况安排教师主控平台上的座位;对学生的输入输出设备(键盘、鼠标和显示器)禁止或开启;根据不同的标准(成绩或性格等)对学生进行分组,以便对不同的组进行不同的教学;可以对学生机进行重启或关闭;学生可以自动登录,也可以强制登录。
3.辅助功能
为教师提供一个在屏幕上勾画的工具,有如传统教学中的教鞭和粉笔;提供工具供教师记下教学过程中的火花及灵感;可以编辑通知的内容,发给指定的学生。
远程教学:
通过网络与其他地区的学校进行连接,向不在同一个地理位置的学生进行授课,或者接收其他地区教师授课。
电子邮件:
与全球的同行建立联系,进行技术合作、学术交流等交往活动。
5.2网络拓扑结构图
方案特点:
使用VLAN技术,可有效控制用户的访问范围,符合企业的实际要求。
支持宽带互联网(ISDN/ADSL/DDN等)接入。
兼容学校内部原有的10M网络环境和设备。
可使用TRUNK技术,合理分配带宽,提高网络可靠性,消除传输瓶颈。
使用光纤布线可突破以太网百米传输距离的限制,使网络延伸至2-60KM。
有线与无线网络有机结合,联网方式更加灵活。
6.方案总结:
本校园网方案设计从校园网的建设思想、目标、应用、可以选用的网络技术以及对络设备的介绍和选择等多方面的论述,校园网络建设作为一项重要的系统工程,它的所用到的各种技术是多方面的,即有网络技术、工程施工技术,也有管理制度等各个方面的知识。
网络技术的发展是永无止境的,在前进的过程中必将有更多的知识需要我们去学习与研究,并能将其应用到实际的网络工程建设之中。
由于校园网功能齐全,技术含量高,接触面广,在网络设计、规划和建设中都非常复杂,在论述中不可能面面具到,同时也由于本人的知识水平有限,文中的不足和错误在所难免,敬请张燕老师多多指点和更正。
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